65立方液氨儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)

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中北大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)學(xué)生姓名： 潘凱 學(xué) 號(hào)： 1102034232 學(xué) 院： 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 過(guò)程裝備與控制工程 題 目： （65）M3液氨儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 閆宏偉 、 孟江 職稱(chēng): 專(zhuān)業(yè)課老師 2014年06月16日 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2013/2014 學(xué)年 第 二 學(xué)期學(xué) 院： 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 過(guò)程裝備與控制工程 學(xué) 生 姓 名： 潘凱 學(xué) 號(hào)： 1102034232 課程設(shè)計(jì)題目： （65）M3液氨儲(chǔ)罐設(shè)計(jì) 起 迄 日 期： 06 月 16 日06月 27日 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 校內(nèi) 指 導(dǎo) 教 師： 閆宏偉 、 孟江 基層教學(xué)組織負(fù)責(zé)人： 黃晉英 下達(dá)任務(wù)書(shū)日期: 2014年06月16日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)1設(shè)計(jì)目的：使用國(guó)家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握典型過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)的全過(guò)程。掌握查閱和綜合分析文獻(xiàn)資料的能力，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方案的可行性研究和論證。掌握電算設(shè)計(jì)計(jì)算，要求設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，且正確掌握計(jì)算機(jī)操作和專(zhuān)業(yè)軟件的使用。掌握工程圖紙的計(jì)算機(jī)繪圖。2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)條件表序號(hào)項(xiàng) 目數(shù) 值單 位備 注1名 稱(chēng)液氨儲(chǔ)罐2用 途液氨儲(chǔ)存3最高工作壓力 2.032MPa由介質(zhì)溫度確定4工作溫度 -20485公稱(chēng)容積（Vg） 65M36工作壓力波動(dòng)情況可不考慮7裝量系數(shù)(V) 0.858工作介質(zhì)液氨（中度危害）9使用地點(diǎn)太原市室外10安裝與地基要求11其它要求管口表接管代號(hào)公稱(chēng)尺寸連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式用途或名稱(chēng)aDN65HG/T20592RF液氨進(jìn)口管bDN20HG/T20592RF排污閥接口cDN500HG/T21518RF人 孔dDN50HG/T20592RF空氣進(jìn)口管eDN40HG/T20592RF安全閥接管fDN20HG/T20592RF壓力表接口gDN25HG/T20592RF液位計(jì)接口hDN65HG/T20592RF液氨出口管 設(shè)計(jì)內(nèi)容1）設(shè)備工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；2）設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算與校核；3）技術(shù)條件編制；4）繪制設(shè)備總裝配圖；5）編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等：1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：主要內(nèi)容包括：封面、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、目錄、設(shè)計(jì)方案的分析和擬定、各部分結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算和確定、設(shè)計(jì)總結(jié)、參考文獻(xiàn)等； 2）總裝配圖設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)遵循國(guó)家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)和化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求有關(guān)規(guī)定，圖面布置要合理，結(jié)構(gòu)表達(dá)要清楚、正確，圖面要整潔，文字書(shū)寫(xiě)采用仿宋體、內(nèi)容要詳盡，圖紙采用計(jì)算機(jī)繪制。 4主要參考文獻(xiàn)：1 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，GB150-1998鋼制壓力容器，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，19982 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，19993 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站，化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求，2000，114 鄭津洋、董其伍、桑芝富，過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)，化學(xué)工業(yè)出版社，20015 黃振仁、魏新利，過(guò)程裝備成套技術(shù)設(shè)計(jì)指南，化學(xué)工業(yè)出版社，20026 國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院，化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，19967 蔡紀(jì)寧主編，化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年5設(shè)計(jì)成果形式及要求：1）完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份； 2）草圖一張（A1圖紙一張）3）總裝配圖一張 (A1圖紙一張)； 6工作計(jì)劃及進(jìn)度：2014年06月16日：布置任務(wù)、查閱資料并確定設(shè)計(jì)方法和步驟 06月17、18、19、20日：機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算（強(qiáng)度計(jì)算與校核）及技術(shù)條件編制06月21日06月24日：設(shè)計(jì)圖紙繪制（草圖和裝配圖）06月25日06月26日：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)06月27日：答辯及成績(jī)?cè)u(píng)定基層教學(xué)負(fù)責(zé)人審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日目錄第一章 前言 1.1存儲(chǔ)量1.2設(shè)備的選型及輪廓尺寸第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1.1筒體及封頭設(shè)計(jì) 材料的選擇 筒體壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算 封頭壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算第三章 接管及接管法蘭設(shè)計(jì) 接管尺寸選擇 管口表及連接標(biāo)準(zhǔn) 接管法蘭的選擇 墊片的選擇 緊固件的選擇 第四章 人孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 密封面的選擇 人孔的設(shè)計(jì) 核算開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) 第五章 支座的設(shè)計(jì) 支座的選擇 支座的位置 液面計(jì)及安全閥選擇 總體布局 焊接接頭設(shè)計(jì) 第六章 強(qiáng)度校核 第七章參考文獻(xiàn) 第一章 前言本設(shè)計(jì)是針對(duì)過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)這門(mén)課程所安排的一次課程設(shè)計(jì)，是對(duì)這門(mén)課程的一次總結(jié)，要綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)并查閱相關(guān)書(shū)籍完成設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)的液料為液氨，它是一種無(wú)色液體。氨作為一種重要的化工原料，應(yīng)用廣泛。分子式NH3，分子量17.03，相對(duì)密度0.7714g/L，熔點(diǎn)-77.7，沸點(diǎn)-33.35，自燃點(diǎn)651.11，蒸汽壓1013.08kPa(25.7)。蒸汽與空氣混合物爆炸極限為1625%（最易引燃濃度為17%）氨在20水中溶解度34%,25時(shí),在無(wú)水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是許多元素和化合物的良好溶劑。水溶液呈堿性。液態(tài)氨將侵蝕某些塑料制品,橡膠和涂層。遇熱、明火，難以點(diǎn)燃而危險(xiǎn)性極低，但氨和空氣混合物達(dá)到上述濃度范圍遇火和燃燒或爆炸，如有油類(lèi)或其它可燃物存在則危險(xiǎn)性極高。 設(shè)計(jì)基本思路：本設(shè)計(jì)綜合考慮環(huán)境條件、介質(zhì)的理化性質(zhì)等因素，結(jié)合給定的工藝參數(shù)，機(jī)械按容器的選材、壁厚計(jì)算、強(qiáng)度核算、附件選擇、焊縫標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)順序，分別對(duì)儲(chǔ)罐的筒體、封頭、人孔接管、人孔補(bǔ)強(qiáng)、接管、管法蘭、液位計(jì)、鞍座、焊接形式進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選擇。設(shè)備的選擇大都有相應(yīng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可以直接選用符合設(shè)計(jì)條件的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備零部件，也有一些設(shè)備沒(méi)有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，則選擇合適的非標(biāo)設(shè)備。 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)都正確參考了行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這樣讓設(shè)計(jì)有章可循，并考慮到結(jié)構(gòu)方面的要求，合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二章 設(shè)計(jì)選材及結(jié)構(gòu)2.1工藝參數(shù)的設(shè)定2.1.1存儲(chǔ)量由要求可初步確定儲(chǔ)罐需滿足儲(chǔ)存量 W=0.9650.56281000=3292設(shè)計(jì)壓力 根據(jù)化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得50蒸汽壓為2032.5kpa，可以判斷設(shè)計(jì)的容器為儲(chǔ)存內(nèi)壓壓力容器，按壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)定，盛裝液化氣體無(wú)保冷設(shè)施的壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)不低于液化氣50時(shí)的飽和蒸汽壓力，而且查得當(dāng)容器上裝有安全閥時(shí)，取1.051.1倍的工作壓力作為設(shè)計(jì)壓力；所以 ，屬于中壓容器5。設(shè)計(jì)溫度為50攝氏度，在-20200條件下工作屬于常溫容器。筒體的選材及結(jié)構(gòu) 根據(jù)液氨的物性選擇罐體材料，碳鋼對(duì)液氨有良好的耐蝕性腐蝕率在0.1/年以下，且又屬于中壓儲(chǔ)罐，可以考慮Q245R和Q345R這兩種鋼材。如果純粹從技術(shù)角度看，建議選用Q245R類(lèi)的低碳鋼板， Q345R鋼板的價(jià)格雖比20R貴，但在制造費(fèi)用方面，同等重量設(shè)備的計(jì)價(jià)，Q345R鋼板為比較經(jīng)濟(jì)。所以在此選擇Q345R鋼板作為制造筒體和封頭材料。鋼板標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB6654-2011。 筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓筒形。因?yàn)樽鳛槿萜髦黧w的圓柱形筒體，制造容易，安裝內(nèi)件方便，而且承壓能力較好，這類(lèi)容器應(yīng)用最廣。封頭的結(jié)構(gòu)及選材 封頭有多種形式，半球形封頭就單位容積的表面積來(lái)說(shuō)為最小，需要的厚度是同樣直徑圓筒的二分之一，從受力來(lái)看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式，但缺點(diǎn)是深度大，直徑小時(shí)，整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大。橢圓形封頭的應(yīng)力情況不如半球形封頭均勻，但對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭與厚度相等的筒體連接時(shí)，可以達(dá)到與筒體等強(qiáng)度。它吸取了蝶形封頭深度淺的優(yōu)點(diǎn)，用沖壓法易于成形，制造比球形封頭容易，所以選擇橢圓形封頭，結(jié)構(gòu)由半個(gè)橢球面和一圓柱直邊段組成。封頭取與筒體相同材料。第三章設(shè)計(jì)計(jì)算3.1筒體尺寸的計(jì)算 取L/Dn=4 算出=2731.6查標(biāo)準(zhǔn)并圓整取Dn=2800mm，查標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746-2002鋼制壓力容器用封頭中表B.1 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，如下表1 表3.1：EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積公稱(chēng)直徑Dn /mm總深度H /mm內(nèi)表面積A/容積/28007408.85033.1198 算出L=11200mm取L=12000mm,L/DN=4.29(在36之間)滿足要求。查 壓力容器材料使用手冊(cè)-碳鋼及合金鋼得Q345R的密度為7.85t/m3，熔點(diǎn)為1430，許用應(yīng)力列于下表： 表3.2 Q345R的許用應(yīng)力鋼號(hào)板厚/在下列溫度（）下的許用應(yīng)力/ Mpa20100150200250300Q345R6161891891891831671531636185185183170157143366018118117316014713360100181181167150137123 圓筒的計(jì)算壓力為2.13 Mpa,容器筒體的縱向焊接接頭和封頭的拼接接頭都采用雙面焊或相當(dāng)于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù)為1.00,全部無(wú)損探傷。在板厚為1636mm時(shí)取許用應(yīng)力為185Mpa。液柱靜壓力gh=0.56639.82800=0.016Mpa而gh2.12=0.1% 1000時(shí)至少設(shè)一個(gè)人孔，壓力容器上的開(kāi)孔最好是圓形的，人孔公稱(chēng)直徑最小尺寸為400。 綜合考慮選擇回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔（HG/T21518-2005）, 48012公稱(chēng)壓力Pn2.5、公稱(chēng)直徑Dn450、=250、MFM型密封面、采用Q345R材料。其尺寸下表 表4.1 人孔標(biāo)準(zhǔn)尺寸表密封面型式凹凸面MFMD6704124公稱(chēng)壓力Pn MPa2.562046螺柱數(shù)量20公稱(chēng)直徑Dn500250A375螺母數(shù)量404812121B175螺柱尺寸M332170d506b42L250總質(zhì)量kg302 圖2人孔結(jié)構(gòu)圖開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)：壓力容器開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)常用的形式可分為補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)、厚壁管補(bǔ)強(qiáng)、整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)三種。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)是使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、原材料易解決、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)。在一般用途、條件不苛刻的條件下，可采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)形式。但必須滿足規(guī)定的條件。壓力容器開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算方法有多種，為了計(jì)算方便，采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法，即殼體截面因開(kāi)孔被削弱的承載面積，必須由補(bǔ)強(qiáng)材料予以等面積的補(bǔ)償。當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)材料與被削弱殼體的材料相同時(shí)，則補(bǔ)強(qiáng)面積等于削弱的面積。補(bǔ)強(qiáng)材料采用Q345R。根據(jù)GB150中8.3，當(dāng)設(shè)計(jì)壓力小于或等于2.5MPa時(shí)，在殼體上開(kāi)孔，兩相鄰開(kāi)孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱(chēng)外徑不大于89mm時(shí)，接管厚度滿足表4.2要求時(shí)，不另行補(bǔ)強(qiáng)。 表4.2 不另外補(bǔ)強(qiáng)的接管最小厚度接管公稱(chēng)外徑2532384548 57657689最小厚度3.5 4.05.06.04.2.1 補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法判別按HG/T2158-2005，選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔。開(kāi)孔直徑，在筒體上開(kāi)孔，可用等面積進(jìn)行開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。內(nèi)壓容器開(kāi)孔后所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 式中 開(kāi)孔直徑：；2強(qiáng)度削弱系數(shù)：殼體開(kāi)孔處的計(jì)算厚度接管有效厚度：則 4.2.2 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍殼體開(kāi)孔后，在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)，可作為補(bǔ)強(qiáng)的截面積（包括來(lái)自殼體、接管、焊縫金屬、補(bǔ)強(qiáng)元件）根據(jù)GB/150式8-7得有效寬度：B=Max()=1023.2mm有效高度：根據(jù)GB/150式8-8，（實(shí)際外伸高度）故=Max()=95.91mm（實(shí)際內(nèi)伸高度）4.2.3. 有效補(bǔ)強(qiáng)面積有效補(bǔ)強(qiáng)寬度B=2d筒體的有效厚度 筒體上多余金屬面積： =（1023.2-511.6）（17.5-16.21）-215.2(17.5-16.21)(1-0.92)=656.83 人孔接管上多余金屬面積： 接管計(jì)算厚度：所以焊縫金屬截面積：按照GB985-80中角焊縫角尺寸的選擇規(guī)定當(dāng)材料厚度為1623mm時(shí)焊腳取8mm所以則有效補(bǔ)強(qiáng)面積： 比較的 滿足以下條件的可選用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)：剛材的標(biāo)準(zhǔn)常溫抗拉強(qiáng)度Mpa；補(bǔ)強(qiáng)圈厚度應(yīng)小于或等于殼體壁厚的1.5倍；殼體名義厚度；設(shè)計(jì)壓力；設(shè)計(jì)溫度?？芍驹O(shè)計(jì)滿足要求，則采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。所需另行補(bǔ)強(qiáng)的面積為：4.2.4補(bǔ)強(qiáng)圈的設(shè)計(jì) 為檢驗(yàn)焊縫的緊密型，補(bǔ)強(qiáng)圈上鉆M10的螺孔一個(gè)，以通入壓縮空氣檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量。按照根據(jù)焊接接頭分類(lèi)，接管、人孔等與殼體連接的接頭，補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體連接的接頭取D類(lèi)焊縫。根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)圈焊縫要求，并查得結(jié)構(gòu)圖為帶補(bǔ)強(qiáng)圈焊縫T型接頭，補(bǔ)強(qiáng)圈坡口取D型（查化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)）。查標(biāo)準(zhǔn)JB/T4736-2002得補(bǔ)強(qiáng)圈外徑,內(nèi)徑則取490。計(jì)算補(bǔ)強(qiáng)圈厚度： 查標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈厚度取16，由JB/T4736-2002查得補(bǔ)強(qiáng)圈質(zhì)量為46.7kg。4.3 接管及附件的選擇4.3.1接管選擇： 容器接管一般應(yīng)采用無(wú)縫鋼管，所以本設(shè)計(jì)筒體上接管材料均選擇無(wú)縫鋼管20（GB9948）。查過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)知當(dāng)殼體上的開(kāi)孔滿足下述全部要求時(shí)，可不另行補(bǔ)強(qiáng)。 設(shè)計(jì)壓力小于或等于2.5Mpa。 兩相鄰開(kāi)孔中心的距離應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。 接管公稱(chēng)外徑小于或等于89。接管最小壁厚滿足以下要求下表為不需另補(bǔ)強(qiáng)的尺寸要求 接管公稱(chēng)外徑2532384548 57657689最小厚度3.5 4.05.06.0 根據(jù)化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)查得在壓力在1.0到2.0Mpa時(shí)液氨流速約為2m/s，本設(shè)計(jì)要求流量約為3L/s根據(jù)初步確定進(jìn)出料管直徑d=24mm。根據(jù)要求查標(biāo)準(zhǔn)，液氨進(jìn)出口接管取d7614公稱(chēng)直徑為65mmm的接管，空氣進(jìn)出管選用d5712公稱(chēng)直徑為50mm的無(wú)縫鋼管，排污管用20（GB9948）無(wú)縫鋼管尺寸d256熱軋。排污管一端焊接在筒體下方，另一端用螺紋帽密封，制造便宜，操作方便。 表4.3接管尺寸表序號(hào)接管名稱(chēng)公稱(chēng)直徑DN(mm)ds材料a液氨進(jìn)出口管65761420（GB9948）b空氣進(jìn)出口管50571220（GB99948）c液位計(jì)接管2532820(GB9948)d壓力表接管2025620(GB9948)e人孔接管45048012Q345（HG/T21518-2005）g排污管2025620(GB9948)F安全閥接管40451020(GB9948)可見(jiàn)以上所選接管都滿足不需另行補(bǔ)強(qiáng)的要求。4.3.2管法蘭及螺栓的選擇： 由設(shè)計(jì)壓力2.13Mpa查HG20592-20635-97中PN2.5Mpa板式平焊鋼制管法蘭（PL）知板式平焊鋼制管法蘭的密封面形式有突面（RF）和全平面（FF）。RF形式適用公稱(chēng)壓力范圍為0.252.5Mpa而FF形式適用公稱(chēng)壓力范圍為0.251.6Mpa,本設(shè)計(jì)壓力為2.13Mpa故采用板式平焊鋼制管法蘭（RF）形式。 鋼結(jié)構(gòu)連接用螺栓性能等級(jí)分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個(gè)等級(jí)，其中8.8級(jí)及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理（淬火、回火），通稱(chēng)為高強(qiáng)度螺栓，其余通稱(chēng)為普通螺栓。根據(jù)設(shè)計(jì)要求選定法蘭后，則會(huì)得到與螺栓配套的螺栓。查HG20592-20635-97鋼制管法蘭中PN2.5板式平焊法蘭選擇以接管公稱(chēng)直徑一致的鋼制管法蘭，得各法蘭的尺寸和質(zhì)量，詳細(xì)尺寸將見(jiàn)表4.4表4.4法蘭尺寸公稱(chēng)直徑DN（mm）接管外徑法蘭外徑法蘭厚度法蘭內(nèi)徑破口寬度密封面形式螺栓孔直徑螺栓數(shù)法蘭質(zhì)量202510516264RF1440.94253211516335RF 1441.12404515018465RF1842.12505716520595RF1842.77657618522786RF1883.464504806705048512MFM 362057.6 法蘭材料選用Q345R 圖3 法蘭簡(jiǎn)圖 4.3.3壓力表的選擇 儀表類(lèi)型的選用必須滿足工藝生產(chǎn)的要求。例如是否需要遠(yuǎn)傳、自動(dòng)記錄或報(bào)警；被側(cè)介質(zhì)的性質(zhì)（如被測(cè)介質(zhì)的溫度高低、粘度大小、腐蝕性、臟污程度、是否易燃易爆等）是否對(duì)儀表提出特殊要求，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件（如濕度、溫度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、振動(dòng)等）對(duì)儀表類(lèi)型的要求等。因此根據(jù)工藝要求正確地選用儀表類(lèi)型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的重要前提。化工行業(yè)所用的壓力表有多種型號(hào)，根據(jù)液氨的性質(zhì)查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)常用的壓力表型號(hào)為YA-100,管螺紋M201.5,壓力表一端與帶有相應(yīng)螺紋的接管一端旋合，接管另一端焊接在筒體適合的位置。5.3螺栓（螺柱）的選擇 根據(jù)要求法蘭處用螺栓做緊固件，螺栓有多種材料和多種結(jié)構(gòu)，選擇時(shí)應(yīng)考慮到設(shè)計(jì)的適用性和安全性。查HG/T 20613-2009 鋼制管法蘭用緊固件中表5.0.7-9和附錄中表A.0.1,得螺柱的長(zhǎng)度和平墊圈尺寸：表4.5 螺栓緊固件用平墊圈 mm公稱(chēng)直徑螺紋螺柱長(zhǎng)ha65M167017303b50M167017303c450M2413025444d25M125013242.5e40M166517303f20M125013242.54.3.5墊片的選擇 法蘭密封常用墊片，墊片有金屬墊片、非金屬墊片，合成墊片等多種，考慮經(jīng)濟(jì)性當(dāng)非金屬墊片能滿足要求時(shí)首先使用非金屬墊片。 由本設(shè)計(jì)壓力和溫度要求查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)HG20606選用石棉橡膠墊片，其使用范圍PN4.0 Mpa,t290,密封形式為RF（突面）。其尺寸如表4.6表4.6 墊片尺寸表符號(hào)法蘭公稱(chēng)直徑mm墊片內(nèi)徑D1墊片外徑D2密封形式墊片材料墊片厚度mma202558RF石棉橡膠1.5b253268RF石棉橡膠1.5C404588RF石棉橡膠1.5d5057102RF石棉橡膠1.5e6576122RF石棉橡膠1.5f450478555RF石棉橡膠3 圖4 墊片結(jié)構(gòu)圖4.3.4安全閥的選擇 查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)知液氨常用安全閥有A21H-40其公稱(chēng)直徑是15mm到25mm公稱(chēng)壓力為1.6-4.0Mpa使用溫度t200和A41H-40其公稱(chēng)直徑為32mm到48mm公稱(chēng)壓力為1.3到4.0Mpa,使用溫度t300。根據(jù)本設(shè)計(jì)要求選用公稱(chēng)直徑為40mm的彈簧封閉微啟式安全閥，材料為不銹鋼。 圖6安全閥結(jié)構(gòu)4.3.3液面計(jì)的設(shè)計(jì) 液面計(jì)的種類(lèi)很多，常用的有玻璃板液面計(jì)和玻璃板液面計(jì)。它們都是外購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)件，只需要選用。玻璃板液面計(jì)有三種：透光式玻璃板液面計(jì)、反射式玻璃板液面計(jì)、視鏡式玻璃板液面計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用查標(biāo)準(zhǔn)HG21589.-1995選用透光式玻璃板液面計(jì)，型號(hào)T；利用連通器原理，通過(guò)液面計(jì)的玻璃板視窗可以觀察容器內(nèi)部液面位置的變動(dòng)情況。結(jié)構(gòu)形式：保溫型W,鋼板Q345. 圖 5磁性液面計(jì) 4.7鞍座的選擇鞍座結(jié)構(gòu)和材料的選取 臥式容器的支座有三種形式：鞍座、圈座、和支腿，常見(jiàn)的臥式容器和大型臥式儲(chǔ)罐、換熱器等多采用鞍座，它是應(yīng)用得最為廣泛的一種臥式容器支座。置于支座上的臥式容器，其情況和梁相似，有材料力學(xué)分析可知，梁彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力與支點(diǎn)的數(shù)目和位置有關(guān)。當(dāng)尺寸和載荷一定時(shí)多支點(diǎn)在梁內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力較小，因此支座數(shù)目似乎應(yīng)該多些好。但對(duì)于大型臥式容器而言，當(dāng)采用多支座時(shí)，如果各支座的水平高度有差異或地基沉陷不均勻，或殼體不直不圓等微小差異以及容器不同部位受力撓曲的相對(duì)變形不同，是支座反力難以為個(gè)支點(diǎn)平均分?jǐn)?，?dǎo)致課題應(yīng)力增大，因而體現(xiàn)不出多制作的優(yōu)點(diǎn)，故一般情況采用雙支座。此外，臥式容器由于溫度或載荷變化時(shí)都會(huì)產(chǎn)生軸向的伸縮，因此容器兩端的支座不能都固定在基礎(chǔ)上，必須有一端能在基礎(chǔ)上滑動(dòng)，以避免產(chǎn)生過(guò)大的附加應(yīng)力。通常的做法是將一個(gè)支座上的地腳螺栓孔做成長(zhǎng)圓形，并且螺母不上緊，使其成為活動(dòng)支座，而另一支座仍為固定支座。 所以本設(shè)計(jì)就采用這種支座結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)備的公稱(chēng)直徑和容器的重量參照鞍座標(biāo)準(zhǔn)JB/T4712-2011選取鞍座結(jié)構(gòu)及尺寸。鞍座的材料（除加強(qiáng)墊板除外）為Q235-A，加強(qiáng)墊板的材料應(yīng)與設(shè)備殼體材料相同為Q345。4.7.2鞍座位置的確定 雙鞍座臥式容器的受力狀態(tài)可簡(jiǎn)化為受均布載荷的外伸梁，由材料力學(xué)知，當(dāng)外伸長(zhǎng)度A=0.207L時(shí)，跨度中央的彎矩與支座截面處的彎矩絕對(duì)值相等，所以一般近似取,其中L取兩封頭切線間距離，A為鞍座中心線至封頭切線間距離。A0.2L=0.212000+252)=2410 當(dāng)鞍座鄰近封頭時(shí)，則封頭對(duì)支座處筒體有加強(qiáng)剛性的作用。為了充分利用這一加強(qiáng)效應(yīng)，在滿足下應(yīng)盡量使.A0.5()=710.23 綜合以上取A=710mm則兩鞍座間距S=(L+2h)-2A=10710mm,鞍座位置及結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖5鞍座位置及結(jié)構(gòu)4.7.3鞍座載荷計(jì)算 筒體的質(zhì)量：查得圓筒體材料Q345密度=7850/m,筒體長(zhǎng)度加上封頭的直邊長(zhǎng)度為12.04m,則=3.142.8(12+0.04) 0.0207850=5935.48 封頭的質(zhì)量:根據(jù)封頭的名義厚度查得2:1標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭理論質(zhì)量為1367.8。故=1367.82=2735.6kg 水壓試驗(yàn)時(shí)水的質(zhì)量：由常用壓力容器手冊(cè)查得公稱(chēng)直徑2800mm厚20mm的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的容積為3.1198,則容器容積為： 水重 =80.091000=80090。 附件的質(zhì)量：人孔重245kg,人孔補(bǔ)強(qiáng)重46.7kg,進(jìn)出料管約100kg,液面計(jì)、安全閥、排污閥等附件總質(zhì)量約為120kg.故=511.7kg 所以設(shè)備總質(zhì)量為89248.36kg.即G=9.8mg874.63kN1,3,5.每個(gè)鞍座所受支座反力F=437.32KN鞍座尺寸標(biāo)準(zhǔn) 查JB/T4712.1-4712.4-2007選公稱(chēng)直徑DN=2800mm輕型(A),120包角、焊制、帶墊板，高度為250mm的鞍座，允許載荷Q445kN437.32kN。由公稱(chēng)直徑查壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)得具體尺寸如下表：表4.7 鞍座標(biāo)準(zhǔn)尺寸表公稱(chēng)直徑DN2800腹板10墊板430允許載荷Q/kN295筋板29510鞍座高度h250260e80底板1280260螺栓間距11202208螺孔/孔長(zhǎng)/螺紋D/l24/40M2012墊板弧長(zhǎng)2100鞍座質(zhì)量Kg162 第五章 容器焊縫標(biāo)準(zhǔn)壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 焊縫分散原則；避免焊縫多條相交原則；對(duì)稱(chēng)質(zhì)心布置原則；避開(kāi)應(yīng)力復(fù)雜區(qū)或應(yīng)力峰值去原則；對(duì)接鋼板的等厚連接原則；接頭設(shè)計(jì)的開(kāi)敞性原則；焊接坡口的設(shè)計(jì)原則（焊縫填充金屬盡量少；避免產(chǎn)生缺陷；焊縫坡口對(duì)稱(chēng)；有利于焊接防護(hù)；焊工操作方便；復(fù)合鋼板的坡口應(yīng)有利于減少過(guò)渡層焊縫金屬的稀釋率）。筒體與橢圓封頭的焊接接頭 壓力容器受壓部分的焊接接頭分為A、B、C、D四類(lèi)，查得封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭采用A類(lèi)焊縫。 焊接方法：采用手工電弧焊，其原理是利用電弧熱量融化焊條和母材，由融化的金屬結(jié)晶凝固而形成接縫，焊接材料為碳鋼、低合金鋼、不銹鋼，應(yīng)用范圍廣，適用短小焊縫及全位置施焊，可適用在靜止、沖擊和振動(dòng)載荷下工作的堅(jiān)固密實(shí)的焊縫焊接，這種方法靈活方便，適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，維修方便，生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度高。 封頭與圓筒等厚采用對(duì)接焊接。平行長(zhǎng)度任取。坡口形式為Y型坡口。 根據(jù)Q345R的抗拉強(qiáng)度=490Mpa和屈服點(diǎn)=325Mpa選擇E50系列（強(qiáng)度要求：490Mpa；400Mpa）的焊條，型號(hào)為E5014.該型號(hào)的焊條是鐵粉鈦型藥皮（藥皮成分：氧化鈦30%，加鐵粉），適用于全位置焊接，熔敷效率較高，其結(jié)構(gòu)如下圖 Y型坡口筒體和封頭的焊接：=620 =6070 b=02 p=2 3管法蘭與接管的焊接接頭管法蘭與接管焊接接頭形式和尺寸參照標(biāo)準(zhǔn)HG20605-97,根據(jù)公稱(chēng)通經(jīng)選擇相應(yīng)的坡口寬度結(jié)構(gòu)如附圖中為幾種常用的管法蘭與結(jié)接管焊接形式的局部放大圖。 接管與殼體的焊接接頭 本設(shè)計(jì)除人孔接管帶補(bǔ)強(qiáng)圈外其它接管都是不帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管，接管插入殼體，接管與殼體間的焊接有全焊透和部分焊頭兩種，它們的焊接接頭均屬T形或角接接頭。選擇HG20583-1998標(biāo)準(zhǔn)中代號(hào)為G2的接頭形式，基本尺寸為；，且，它適用于，因?yàn)樗x接管的厚度都為殼體厚度的一半，殼體的厚度為24mm，所以符合要求。選擇全焊透工藝，可用于交變載荷，低溫及有較大溫度梯度工況。如附圖中的局部放大圖所示4,5。 圖5.1帶補(bǔ)強(qiáng)圈焊接接頭結(jié)構(gòu)=50+5302 b=2+0.5,51,t ,=8) k0.76各附件接管的布局 為了便于操作及考慮到開(kāi)孔的安全性要求，本設(shè)計(jì)中將安全閥接管、進(jìn)料接管、壓力表接管、人孔接管、放空口接管成直線依次布局在筒體上方，其中安全閥、壓力表、進(jìn)料管以及左右接管和筒體左右直邊間的距離均為800mm，人孔接管與放空管間距離為2000mm,壓力表與人孔接管間距離為2800mm。 排污口接管和出料管布置在筒體下方，排污口接管在左封頭與左支座之間，距左封頭直邊200mm處，出料管在右封頭直邊與右支座之間距右封頭直邊250mm處。進(jìn)料管內(nèi)伸長(zhǎng)度為1650mm，排污管和出料管內(nèi)伸長(zhǎng)度為0，其余的接管內(nèi)伸長(zhǎng)度均為10mm,其中排污管和出料管外伸長(zhǎng)度為150mm，人孔接管外伸長(zhǎng)度為250mm，液面計(jì)外伸長(zhǎng)度300mm,其余接管外伸長(zhǎng)度均為200mm,具體布局見(jiàn)裝配圖。第六章校核計(jì)算（用SW6軟件）7.1封頭的校核內(nèi)壓橢圓封頭校核計(jì)算單位 壓力容器專(zhuān)用計(jì)算軟件 計(jì)算條件橢圓封頭簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力Pc 2.13MPa設(shè)計(jì)溫度t 50.00 C內(nèi)徑Di 2800.00mm曲面高度hi 450.00mm材料 Q345R(熱軋) (板材)設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 185.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 185.00MPa鋼板負(fù)偏差C1 0.80mm腐蝕裕量C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 0.90厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù) K = = 1.0000計(jì)算厚度 d = = 16.21mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 17.70mm最小厚度 dmin = 6.00mm名義厚度 dn = 19.01mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 1367.8 Kg壓 力 計(jì) 算最大允許工作壓力 Pw= = 2.09840MPa結(jié)論 合格6.2筒體的校核內(nèi)壓圓筒校核計(jì)算單位壓力容器專(zhuān)用計(jì)算軟件 計(jì)算條件筒體簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力Pc 2.13MPa設(shè)計(jì)溫度t 50.00 C內(nèi)徑Di 2800.00mm材料 Q345R(熱軋) ( 板材 )試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 185.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 185.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ss 345.00MPa鋼板負(fù)偏差C1 0.80mm腐蝕裕量C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 0.90厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 d = = 16.21mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 17.7mm名義厚度 dn = 19.01mm重量 5935.48Kg壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類(lèi)型 液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = 1.25P = 2.7000 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過(guò)的應(yīng)力水平 sTsT 0.90 ss = 310.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = 174.92 MPa校核條件 sT sT校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力 Pw= = 2.91731MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 st = = 137.99MPastf 189.00MPa校核條件stf st結(jié)論 合格6.3接管的校核開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專(zhuān)用計(jì)算軟件 接 管: A1, 7614計(jì) 算 方 法 : GB150-1998等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法, 單 孔設(shè) 計(jì) 條 件簡(jiǎn) 圖計(jì)算壓力pc2.13MPa設(shè)計(jì)溫度50殼體型式圓形筒體殼體材料名稱(chēng)及類(lèi)型Q345R(熱軋)板材殼體開(kāi)孔處焊接接頭系數(shù)0.9殼體內(nèi)直徑Di21800mm殼體開(kāi)孔處名義厚度n20mm殼體厚度負(fù)偏差C10.8mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力t185MPa 接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度200mm接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度10mm接管材料20(GB9948)接管焊接接頭系數(shù)0.9名稱(chēng)及類(lèi)型管材接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱(chēng)凸形封頭開(kāi)孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差C1t 1.75mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C1r mm接管材料許用應(yīng)力t150.1MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力tMPa開(kāi) 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算殼體計(jì)算厚度 10.2mm接管計(jì)算厚度t0.343 mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr0接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr0.794開(kāi)孔直徑d55.5mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度B115.5 mm接管有效外伸長(zhǎng)度h127.87mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度h28 mm開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A 609.1mm2殼體多余金屬面積A1212 mm2接管多余金屬面積A2543.6mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A336 mm2A1+A2+A3=791.5 mm2 ，大于A，不需另加補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈面積A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 補(bǔ)強(qiáng)滿足要求,不需另加補(bǔ)強(qiáng)。開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專(zhuān)用計(jì)算軟件 接 管: A2, 7614計(jì) 算 方 法 : GB150-1998等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法, 單 孔設(shè) 計(jì) 條 件簡(jiǎn) 圖計(jì)算壓力pc2.13MPa設(shè)計(jì)溫度50殼體型式圓形筒體殼體材料名稱(chēng)及類(lèi)型Q345R(熱軋)板材殼體開(kāi)孔處焊接接頭系數(shù)0.9殼體內(nèi)直徑Di2800mm殼體開(kāi)孔處名義厚度n20mm殼體厚度負(fù)偏差C10.80mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力t185MPa 接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度150mm接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管材料20(GB9948)接管焊接接頭系數(shù)0.9名稱(chēng)及類(lèi)型管材接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱(chēng)凸形封頭開(kāi)孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差C1t 1.75mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C1r mm接管材料許用應(yīng)力t150.1MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力tMPa開(kāi) 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算殼體計(jì)算厚度 10.2mm接管計(jì)算厚度t0.343 mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr0接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr0.794開(kāi)孔直徑d55.5mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度B115.5 mm接管有效外伸長(zhǎng)度h127.87mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度h20 mm開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A 609.1mm2殼體多余金屬面積A1212 mm2接管多余金屬面積A2438.7mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A336 mm2A1+A2+A3=686.7 mm2 ，大于A，不需另加補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈面積A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 補(bǔ)強(qiáng)滿足要求,不需另加補(bǔ)強(qiáng)。開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專(zhuān)用計(jì)算軟件 接 管: A3, 5712計(jì) 算 方 法 : GB150-1998等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法, 單 孔設(shè) 計(jì) 條 件簡(jiǎn) 圖計(jì)算壓力pc2.13MPa設(shè)計(jì)溫度50殼體型式圓形筒體殼體材料名稱(chēng)及類(lèi)型Q345R(熱軋)板材殼體開(kāi)孔處焊接接頭系數(shù)0.9殼體內(nèi)直徑Di2800mm殼體開(kāi)孔處名義厚度n20mm殼體厚度負(fù)偏差C10.80mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力t185MPa 接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度200mm接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度10mm接管材料20(GB9948)接管焊接接頭系數(shù)0.9名稱(chēng)及類(lèi)型管材接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱(chēng)凸形封頭開(kāi)孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差C1t 1.5mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C1r mm接管材料許用應(yīng)力t150.1MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力tMPa開(kāi) 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算殼體計(jì)算厚度 10.2mm接管計(jì)算厚度t0.236 mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr0接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr0.794開(kāi)孔直徑d40mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度B96 mm接管有效外伸長(zhǎng)度h121.91mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度h28 mm開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A 443.7mm2殼體多余金屬面積A1199.5 mm2接管多余金屬面積A2370.2mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A336 mm2A1+A2+A3=605.7 mm2 ，大于A，不需另加補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈面積A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 補(bǔ)強(qiáng)滿足要求,不需另加補(bǔ)強(qiáng)。開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專(zhuān)用計(jì)算軟件 接 管: A4, 4510計(jì) 算 方 法 : GB150-1998等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法, 單 孔設(shè) 計(jì) 條 件簡(jiǎn) 圖計(jì)算壓力pc2.13MPa設(shè)計(jì)溫度50殼體型式圓形筒體殼體材料名稱(chēng)及類(lèi)型Q345R(熱軋)板材殼體開(kāi)孔處焊接接頭系數(shù)0.9殼體內(nèi)直徑Di2800mm殼體開(kāi)孔處名義厚度n20mm殼體厚度負(fù)偏差C10.80mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力t185MPa 接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度200mm接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度10mm接管材料20(GB9948)接管焊接接頭系數(shù)0.9名稱(chēng)及類(lèi)型管材接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱(chēng)凸形封頭開(kāi)孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差C1t 1.25mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C1r mm接管材料許用應(yīng)力t150.1MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力tMPa開(kāi) 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算殼體計(jì)算厚度 10.2mm接管計(jì)算厚度t0.179 mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr0接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr0.794開(kāi)孔直徑d31.5mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度B83.5 mm接管有效外伸長(zhǎng)度h117.75